IndraMotion for Packaging Sistemas de automação para a indústria de embalagem

Transcrição

1 IndraMotion for Packaging Sistemas de automação para a indústria de embalagem

2 2 O mercado determina o ritmo Estar perto do cliente, determinar tendências com antecedência e rapidamente incorporar descobertas nos produtos atuais. Os ciclos de vida cada vez mais curtos dos produtos apresentam grandes desafios aos fabricantes de alimentos, bebidas, produtos farmacêuticos e cosméticos. As exigências do consumidor mudam com maior rapidez megatendências globais caracterizam o comportamento do consumidor. As mudanças demográficas na sociedade afetam hábitos antigos. Mais e mais pessoas vivendo na cidade, residências mais compactas e o percentual de idosos continuando a crescer. Estas tendências aumentam a demanda por embalagens de porções menores e alimentos que podem ser preparados rapidamente. Portanto, não é surpresa que esses produtos estejam ocupando mais espaço nas prateleiras dos supermercados. Os consumidores de todo o mundo também estão mais conscientes, preferem uma alimentação mais saudável e preocupam-se em analisar os ingredientes e exigir máxima qualidade. Ao mesmo tempo, dedicam maior atenção a marcas específicas, que devem ser renomadas e claramente posicionadas para conquistar clientes e garantir sucesso de longo prazo nos mercados regionais e globais. A impressão visual também conta, uma vez que a embalagem é atraente, ela desperta o interesse, atrai consumidores e promove o reconhecimento. Embalagens modernas apresentam os produtos de forma cativante, enquanto preenchem funções adicionais. Embalagens feitas de materiais ambientalmente corretos, por exemplo, desfrutam de crescente popularidade. O IndraMotion for packaging é a solução completa e inteligente da Rexroth para as indústrias de alimentos e embalagens.

3 3 Desenvolvimentos complexos exigem novos conceitos, tanto dos produtores como dos fabricantes de máquinas. Flexibilidade ultrarrápida para mudanças nos produtos A automação permite a realização de mudanças com o simples aperto de um botão, para, por exemplo, viabilizar a produção de lotes pequenos. Alta produtividade através da modularidade O conceito de modularidade em máquinas permite que as linhas de produção sejam rapidamente adaptadas às mudanças dos produtos, enquanto uma tecnologia de segurança certificada garante alta disponibilidade. Processos rápidos graças à altíssima confiabilidade A qualidade dos componentes integrados desempenha papel fundamental na realização de processos cada vez mais rápidos. Facilidade de uso através da padronização Interfaces intuitivas e ferramentas de software padronizadas simplificam a operação, mesmo em instalações complexas, e encurtam os períodos de treinamento e capacitação de operadores. Eficiência energética e sustentabilidade garantem o sucesso do presente e do futuro Aqueles que otimizam o consumo de energia desde o projeto, preservam o meio ambiente e economizam dinheiro a longo prazo. Confiabilidade através da parceria global Empresas internacionais e OEMs de operação global procuram parceiros que ofereçam produtos e serviços em todo o mundo.

4 4 IndraMotion for Packaging A solução completa para a indústria de embalagem A Rexroth desfruta de sucesso na indústria de embalagens há mais de 30 anos. Esta experiência também foi aplicada no desenvolvimento do IndraMotion for packaging. Selecione todos os componentes para o seu projeto de automação customizado, usando nosso sistema modular; sistemas de comando perfeitamente coordenados, dispositivos IHM e acionamentos, que transformam a automação em uma atividade simples e prática. As exigências das máquinas de embalagem são mais complexas e diferenciadas do que nunca e continuam a impor novas demandas aos fabricantes. O IndraMotion for packaging é a solução ideal de automação para produtos farmacêuticos e alimentícios, tanto sólidos quanto líquidos. O IndraMotion for packaging reúne todo o know-how da Rexroth em uma solução completa e padronizada para os mais variados segmentos: Alimentos Bebidas Cosméticos Farmacêutico Usufrua das vantagens em todas as aplicações de máquinas individuais a linhas completas de produção: Máquinas para conformar, encher e selar Máquinas de conformação térmica Máquinas para sacos Máquinas de etiquetar Sistemas inteligentes de seleção Máquinas para embalagens de papelão Robôs Poletizadores

5 5 A Rexroth oferece soluções de ponta a ponta e sob medida para a indústria de embalagem. Isto também se aplica a todas as operações com comando de movimento e funcionalidade PLC - da operação e visualização até o sistema de acionamento. A Rexroth desenvolve continuamente sistemas, para atender às necessidades específicas de cada cliente. O resultado deste trabalho é um sistema extremamente modular, que integra todos os componentes de uma automação flexível e inteligente - ampliável, abrangente e aberta: IndraWorks Estrutura de engenharia integrada para configurar, programar, visualizar e diagnosticar todas as tecnologias. IndraMotion Software de sistema inteligente com comando integrado de movimento, robótica e lógica. IndraControl Plataforma de comando ampliável para IHM, operação, visualização e dispositivos I/O. IndraDrive Solução de acionamento inteligente com lógica de movimento, tecnologia e funções integradas de segurança. A Rexroth fornece mais do que simples componentes. Podemos testar e otimizar novas ideias através de simulações durante a fase de desenvolvimento. Isto minimiza o custoso teste real e reduz enormemente o tempo de lançamento do produto. O uso de ferramentas apropriadas para a seleção de componentes otimizados ajuda a configurar uma máquina eficiente desde o princípio. Também é possível calcular o consumo de energia, para dar tranquilidade aos clientes.

6 6 Benefícios para o usuário Arquitetura de sistema Máxima flexibilidade Funções ampliáveis de comando Plataforma de controle de desempenho baseada em acionamento, comando e PC Sistema de comando de movimento, de robótica e de lógica Funções tecnológicas Funções tecnológicas para todos os processos de embalagem Parametrizar ao invés de programar 40 % menos tempo de engenharia Bus de sistema Ethernet para Movimento Acionamentos Entradas/saídas (I/O) Segurança Cames inovadores As mais rápidas mudanças possíveis de formato e produto Cames flexíveis, segmentados e adaptáveis Acionamento e comando Integração multitecnológica (tecnologia elétrica, hidráulica, de movimento linear e pneumática) Sistemas mecatrônicos e módulos Simulação com tecnologias cruzadas Robótica Mais de 100 equações cinemáticas Sincronização adaptável de esteira Multicinemática Integração de sistemas de câmera

7 7 Engenharia simplificada Baixo custo de propriedade e melhor serviço Tecnologia de acionamento descentralizada 85 % menos custos de cabeamento 70 % menos custos de cabine de comando Maior modularidade de máquina Engenharia unificada Uma estrutura de engenharia para todas as tarefas Engenharia de multiusuários Parametrizar ao invés de programar, usando funções tecnológicas Programação Parametrização Planejamento do projeto Ferramentas Operação Adicionais Visualização Service Segurança embarcada -Safety on Board Maior segurança operacional Substancialmente menos paradas Até 70% menos custos de engenharia de segurança Eficiência energética - 4EE Energy System Design Energy Efficient Components Energy on Demand Energy Recovery Eficiência geral do equipamento Disponibilidade de linha até 30 % maior Prevenção de interrupções não planejadas Manutenção preventiva Padrões abertos Interfaces abertas Sercos PackProfile Programação de acordo com IEC e PLC Open Simples integração de soluções de terceiros, ex.: sensores Suporte mundial Coordenação internacional de projeto Suporte técnico e serviço global

8 8 IndraWorks Rápida programação e fácil operação Os atuais conceitos de máquina modular e tarefas cada vez mais complexas exigem uma arquitetura de software claramente estruturada. Soluções simples e completas é o que conta. A engenharia e a programação devem ser fáceis de realizar, sem nenhum esforço, e a máquina deve poder ser operada intuitivamente. O IndraMotion for packaging reúne todas as tarefas de engenharia na estrutura IndraWorks. Esta estrutura integrada guia os clientes automaticamente através de todos os passos - do planejamento do projeto e programação, à visualização e diagnóstico da máquina. Para isso, o Indra- Works oferece uma ampla gama de características, que facilitam a engenharia. Estrutura de projeto pré-definida, interfaces e máquinas atualizadas Programas com arranjos claros e fáceis de usar facilitam a reusabilidade. Arquitetura de software aberta e programação objetiva Para aliar eficientemente o conhecimento que a engenharia possui sobre a máquina a programação para a aplicação. Planejamento do projeto Operação Engenharia de multiusuários Trabalho simultâneo com múltiplos usuários em um projeto. Programação Visualização GAT Generic application template (modelo de aplicação genérica) Para o rápido desenvolvimento da aplicação. Parametrização Service Parameterizar ao invés de programar, usando funções tecnológicas Blocos de função preparados e geração automática de código dispensam as tarefas rotineiras. Ferramentas Adicionais Tecnologia FDT/DTM Para a integração de componentes de terceiros com perfeita harmonia. Modelo de licenciamento simples e de excelente relação custo-benefício. Custos de software razoáveis para OEMs e usuários de máquinas.

9 9 Funções tecnológicas pré-definidas reduzem consideravelmente o tempo de engenharia, acelerando a programação e facilitando a reusabilidade, graças a estruturas e interfaces claramente definidas. Selagem transversal Registro de marca de impressão Sem produto - Sem ciclo Exemplos de funções prontas para sistemas de embalagem: Trabalho intermitente do ciclo de máquina (sem produto, sem saco, sem folga e sem selagem). Controle de marca de impressão FlexProfile Cálculo de cames Esteira mágica Roda de medição Sonda de contato Corte móvel Alimentação de produto Agrupamento de produto Selagem transversal Controle de temperatura Controle de tensão E muito mais Sem folga - Sem selagem Controle de temperatura Perfil flexível Controle de tensão Disco de medição Sonda de contato O IndraMotion for packaging oferece uma ampla variedade de funções avançadas. Os usuários das máquinas irão constatar maior produtividade. Designs modulares de máquinas Reação rápida às demandas do mercado e do cliente, como resultado da facilidade de modificação Operação simples de todos os processos, através de uma interface de usuário padronizada Came eletrônico Esteira mágica Esteira inteligente

10 10 Tecnologia de comando Rexroth Ampliável, consistente e aberta Os comandos Rexroth comunicam-se consistentemente com interfaces integradas e padronizadas e baseiam-se em padrões abertos. Nossa competência nos permite oferecer soluções completas atualizáveis e pacotes de serviços customizados, que utilizam tecnologia de ponta e oferecem excelente custo-benefício para uma automação bem sucedida. IndraMotion MLC sistema lógico de movimento ampliável Desempenho superior, para sincronizar até 64 acionamentos por sistema de comando Expansão individual, usando módulos de função para comunicação e tecnologia Conexão direta para portas I/O de alta velocidade integrada Interfaces de comunicação sercos, PROFIBUS, PROFINET IO, EtherNet/IP, Device- Net, Ethernet TCP/IP e RS232 Fácil troca de aparelhos, uma vez que todos os dados estão em mídia removível Sistemas I/O flexíveis com proteção IP20 e IP67 Sistemas I/O para conexão centralizada ou descentralizada Seletividade de canal ultrafina, de módulos digitais com 2, 4, 8, 16 ou 32 canais Portfólio abrangente com função digital, analógica, relé e terminais de alimentação Acoplador de fieldbus para sercos e todos os sistemas de fieldbus padrão Versão IP67 com tecnologia de conexão M8 e M12 IndraControl V aparelhos de visualização e PC industrial Painéis de operação compactos baseados no comando, medindo 7,6 cm (3 ) a 26,4 cm (10,4 ) da unidade do teclado até a tela touch screen Terminais baseados em PC integrados e tela touch screen de 38,1 cm (15 ) Painel de operação manual baseado em PC integrado e para uso móvel Linha completa de PC industrial - do painel do PC à cabine de comando PC, com display remoto e unidades de operação PC completas

11 11 Tecnologia de acionamentos Rexroth Inteligente e compacta A tendência na construção de máquinas de embalagem está voltada a uma maior flexibilidade e acionamentos pequenos e inteligentes, projetados para executar tarefas específicas. Em resposta, a Rexroth desenvolveu o revolucionário IndraDrive Mi e o versátil IndraDrive Cs. IndraDrive Mi o sistema de acionamento integrado no motor O IndraDrive Mi combina a eletrônica de acionamento e um servomotor em uma unidade ultracompacta, para reduzir substancialmente o tamanho geral e o cabeamento. Isto torna o IndraDrive Mi a solução ideal para todas as aplicações, onde há apenas um espaço mínimo disponível e se exige altíssima flexibilidade e máxima relação custo-benefício. A solução ideal para máquinas modulares Redução de até 70% no volume da cabine de comando Custos de cabeamento reduzidos em até 85% em todos os tamanhos, com proteção IP65, e para torques de 2 a 30Nm Até 20 acionamentos em um cabo múltiplo Encoder absoluto e freio de parada opcional Multiprotocolo Ethernet para sercos, PROFINET IO, Ether- NET/IP e EtherCat Interface multi-ethernet para conectar periféricos Fácil troca de dispositivos através de mídia removível Tecnologia de segurança certificada conforme EN , Cat. 4 PLe e EN SIL 3 IndraDrive Cs a série compacta de acionamento Multi- Ethernet O IndraDrive Cs pode ser usado com muitos configuradores de comunicação diferentes e encoders, graças ao hardware de comunicação com capacidade multiprotocolo e a interface transdutor múltiplo. Isto torna mais fácil escolher o dispositivo certo, reduz os níveis de estoque e permite que o IndraDrive Cs atenda uma ampla gama de aplicações na faixa de potência mais baixa. Drástica redução de variantes de hardware Dimensões extremamente compactas Apropriado para motores de 0,05 a 9kW de potência contínua Ethernet multiprotocolo para sercos, PROFINET IO, Ether- Net/IP e EtherCat Entradas/saídas digitais e entrada analógica integradas Fácil troca de aparelho através de um painel de operação inteligente com função de backup para todos os dados Tecnologia de segurança certificada conforme EN , Cat. 4 PLe e EN SIL 3

12 12 Maior eficiência energética com a Rexroth Quase 70 % do consumo industrial de energia pode ser atribuído aos sistemas de acionamento elétrico. O potencial de realização de economia é substancial; de acordo com diversos estudos, uma média de 30% pode ser alcançada nesta área, sendo possíveis até 85%. Em seu conceito 4EE, a Rexroth desenvolveu soluções destinadas a reduzir o consumo de energia nos processos de produção, nas instalações fabris e nos maquinários - em todas as fases do ciclo de vida da máquina: do desenvolvimento à colocação em operação, incluindo a modernização. Energy System Design Energy Efficient Components Energy on Demand Energy Recovery Medidas e soluções possíveis da Rexroth Potencial de economia* Leve a eficiência energética de todo o sistema em consideração na fase de projeto Suporte/simulação mecatrônica Combinação otimizada da mecânica, transmissão, motor e unidade de comando de acionamento Ferramenta de projeto IndraSize Layout de acionamento com otimização energética ou design de movimento IndraSize, CamBuilder e FlexProfile Melhor adaptação possível do acionamento ao ponto de operação Conversor de frequência/servo no lugar de operação com potência Troca de energia entre acionamentos motorizados e regenerativos IndraDrive com DC buss Realimentação na linha de potência IndraDrive M/Mi com unidades de alimentação regenerativas Armazenamento elétrico IndraDrive com capacitores adicionais DC bus para armazenagem de energia nas partidas e paradas rápidas Sistemas standby, controle/distribuição inteligente de carga e monitoramento integrado de energia Consultoria em eficiência energética fornecida pela Rexroth 25 % 20 % 25 % 25 % 40 % 20 % 15 % 20 % *A economia real pode ser maior ou menor, dependendo da aplicação.

13 13 Eficiência geral dos equipamento Menos horas paradas A competição entre os fabricantes de máquinas e produtores de alimentos continua a crescer. É nesse contexto que se deve introduzir o Overall Equipment Efficiency (OEE), que quantifica a eficiência total de uma máquina ou instalação com base na disponibilidade, produtividade e qualidade do produto. OEE in % = disponibilidade x produtividade x qualidade do produto Redução para: Exemplos Ajuste Falha da máquina Mudança de produto ou de formato Tempos de start-up Manutenção programada Defeito na máquina Falta de material Breves interrupções Menor velocidade de produção Gargalo de produto ou embalagem Correção de falhas Retirada de descartes Máquina não otimizada Manutenção não programada Descartes durante o start-up, mudanças de produto e produção Danos causados aos produtos durante a produção ou o embalamento Embalamento deficiente Partículas estranhas no produto O uso do IndraMotion for packaging permite melhorar a eficiência geral das máquinas e contra-atacar a pressão dos custos. Máximo tempo de produção através da solução de segurança integrada e certificada da Rexroth - Safety on Board. Mudanças ultrarrápidas de produtos e de formatos são possíveis, pois o FlexProfile conhece a correlação dos eixos da máquina em detalhes e leva isto automaticamente em consideração quando é necessário mudar o formato. Altíssima qualidade o tempo todo Evite falhas inesperadas, monitorando permanentemente os parâmetros críticos com o Rexroth Productivity Agent para a manutenção preventiva das máquinas.

14 14 Dados técnicos Software de sistema IndraMotion MLC IndraMotion MLP Variante de hardware: IndraControl L25 1) L45 1) L65 1) VEP 2) 1 Eixos 1.1 Quant. eixos por sistema de comando (real, virtual, encoder e grupo) Quant. máx. eixos no grupo de comando (C2C) 1,024 2,048 4,096 2,048 2 Interfaces integradas 2.1 Sercos III 2.2 Ethernet TCP/IP 2.3 Ethernet tempo real: PROFINET RT e EtherNet/IP / / / 2.4 PROFIBUS-V1 master/escravo / / / 2.5 Entradas/saídas digitais (50 µs, interrupt-enabled/500 µs) 8/8 8/8 3 Módulos de função (opcionais) 3.1 Quant. máxima de módulos de função por sistema de comando Sercos III cross communication (C2C) 3.3 PROFIBUS master 3.4 Realtime Ethernet: PROFINET RT, EtherNet/IP e PROFIBUS 3.5 Realtime Ethernet: PROFINET RT, EtherNet/IP e DeviceNet 3.6 DeviceNet master 3.7 FAST I/O: 8 entradas (tempo de desaceleração típico de 40 µs), 8 entradas/saídas e 8 saídas (tempo de desaceleração típico de 70 µs) 3.8 Chaves limite de alta velocidade programáveis (125 µs, 16 saídas) 4 Módulos de entrada/saída (I/O) e acopladores de bus 4.1 Inline: digital, anal., relé, tecnologia (local do sistema de comando) 4.2 Sercos III block I/O (digital/analógico) 4.3 Sercos III acoplador de bus para inline I/Os 4.4 PROFIBUS acoplador de bus para inline I/Os 3) 4.5 IndraContol S67/Fieldline (IP67) 3) 5 Suporte para acionamentos 5.1 IndraDrive M, C, Mi e Cs 5.2 Terceiros via sercos PackProfile 6 Conexão IHM 6.1 IndraControl VEP PC integrado 6.2 IndraControl VCP unidades compactas de operação 6.3 Industrial PC IndraControl VPP, VSP, VPB e VSB 7 Service e manutenção 7.1 Acesso remoto via ferramenta de service 7.2 Troca de componente independente do PC 1) Hardware de comando baseado no controlador 2) Hardware de comando integrado e baseado em PC 3) Com módulo de função Ethermet em tempo real e PROFIBUS Padrão Em preparação Não disponível

15 15 Software de sistema IndraMotion MLC IndraMotion MLP Variante de hardware: IndraControl L25 1) L45 1) L65 1) VEP 2) 8 Estrutura de engenharia IndraWorks 8.1 Linguagens de programação conforme IEC IL, ST, FBD, LD, SFC, CFC 8.2 Gestão de projeto 8.3 Gestão de versão / interface multiusuários 8.4 Configurador de sistema, administração de biblioteca 8.5 Fieldbus e configurador I/O 8.6 Chave online/offline 8.7 Assistentes de start-up 8.8 Eliminação de erros e diagnóstico 8.9 Administração de software de empresa (Firmware) 8.10 Engenharia IHM (interfaces) 8.11 Editor de cames 8.12 Configurador FlexProfile 9 Funções tecnológicas (seleção) 9.1 Funções de deslocamento, selador transversal, alimentador do perfurador, cálculo de cames, FlexProfile, máquinas em linha, ciclos intermitentes, alimentação de produto, agrupamento de produto, cinemática de manivela e alavanca articulada, controle de tensão, sonda e controlador de temperatura. 10 Comando lógico 10.1 Núcleo PLC IndraLogic conforme IEC Livre configuração de tarefas (cíclico, curso livre e controle de evento) Tarefas de eventos externos e sincronismo sercos /específ. sistema 1/1 1/1 1/1 1/ Tempo mínimo de ciclo (sercos/movimento) 1/2 ms 1/1 ms 0.25/1 ms 1/1 ms 11 Comando de movimento 11.1 Eixo simples (torque, velocidade e posição) 11.2 Sincronização eletrônica (ângulo e velocidade) 11.3 Cames no acionamento (máx pontos de seleção) 4 per drive 11.4 Cames no sistema de comando Mesa de pontos para came 11.6 Perfil de came segmentado (até 16 segmentos) 11.7 FlexProfile 11.8 Masters virtuais/reais 12 Leis integradas de movimento (seleção) 12.1 Came específico do usuário, polinominal de 5a ordem, polinominal de 7a ordem, movimento linear, senos, aceleração modificada trapezoidal, movimento com veloc. e aceleração limitada e muito mais. 13 Comando de robô 13.1 Quant. máx. de equações cinemáticas (= robôs) por sistema de comando Quant. máx. de eixos por cadeia cinemática (incl. eixos de esteiras) Quant. máx. de esteiras por sistema de comando/equação cinemática 16/4 16/4 16/ Interpolação linear/circular (também sincronismo de esteiras) 13.5 Ponto-a-ponto (também sincronismo de esteiras) 13.6 Monitoramento de área de trabalho (software chave limite) 13.7 Controle velocidade/aceleração (caminho e eixo) 13.8 Controle manual de velocidade/aceleração/desaceleração 13.9 Sincronização de esteiras (esteiras contínuas ou intermitentes) Movimentos com combinações (também de e para um ponto de sincronismo de esteira) Comutação de posição exata com tempo de espera Função de treinamento/movimento (deslocamento de eixos) Sistema de coordenadas eixo/máquinas/produto 1) Hardware de comando baseado no controlador 2) Hardware de comando integrado e baseado em PC 3) Com módulo de função Ethermet em tempo real e PROFIBUS Padrão Em preparação Não disponível